專利名稱：用于由薄板帶材制造型材的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于由薄板帶材制造型材的方法。
背景技術：
已知一些軋制成型法，其中通過彎曲操作由一條薄板帶材生產軌道型材。例如由EP 0736345A1得知一種這樣的方法。此外例如由EP2025420A1和EP 2085163A1已知，在軋制成型法的范圍內局部減小金屬的壁厚。由此可以考慮，一個型材由于靜力學原因經常不強制必須具有一個在型材范圍上不變的壁厚。特別在型材的受很小載荷的部分中可以局部地減小壁厚繼而節(jié)省材料。在上述的變薄方法中，在總型材橫截面上的待變薄的橫截面區(qū)域的部分越大，費用越高。因此利用一種變薄方法經常不能經濟地制造一個只逐點地具有大的壁厚而在橫截 面的主要部分中應具有小的壁厚的型材。此外可以限制在變薄時可以達到的最大板厚差。在一種軋制成型法中，在型材薄板局部變薄時在壁厚減小的區(qū)域內可能出現(xiàn)材料積聚。由EP 2065532A1已知，在型材的彎曲處設置這樣的材料積聚。但按照EP 2065532A1,材料積聚與壁厚減小相結合，從而經常不能將其自由定位。由WO 10009751A1已知，在型材制造的范圍內，鐓粗和加厚薄板帶材的帶材邊緣。
在這里壁厚加厚部也不可自由定位。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是，提供一種用于由薄板帶材制造型材的方法，它在特別高的經濟性和可罪性的冋時特別能夠制造各種各樣構造的型材。按照本發(fā)明，通過一種具有權利要求I的特征的方法達到該目的。在諸從屬權利要求中說明優(yōu)選的實施形式。按照本發(fā)明，設定一種用于由一個薄板帶材制造一個型材方法,其中在一個第一階段中，至少兩次彎曲薄板帶材，從而在薄板帶材的橫截面中看，形成一個中間部分和兩個成角度地從中間部分的兩個相對置的端部區(qū)域伸出的側部分，并且在一個緊接著第一階段的第二階段中，借助兩個作用在中間部分的兩個相對置的端部區(qū)域上的互補的軋輥裝置鐓粗中間部分并且在此使薄板帶材局部加厚。本發(fā)明的一個基本構想可以看作在于，至少兩次彎曲薄板帶材并且將在此形成的中間部分在其兩個端部如此鐓粗，以致在中間部分的區(qū)域內導致一個局部的加厚部。因此按照本發(fā)明，具有增大的壁厚的型材橫截面區(qū)域不是通過使相鄰的區(qū)域變薄得到，而是通過針對性地將其加厚而得到。兩次彎曲允許，將鐓粗力特別簡單和可靠地導入中間部分中，因為通過兩次彎曲，中間部分的相對置的端部區(qū)域的各端面是可自由接近的。由于原則上可以在任意的位置將彎曲引入到橫截面中，因此按照本發(fā)明也可以在最大程度上自由地在橫截面中定位加厚部。通過本發(fā)明可以在薄板帶材中的幾乎任意位置產生一個或多個加厚部。同時在經濟上也有可能，產生一個橫截面，其中只有小的區(qū)域具有一個大的壁厚而大的區(qū)域具有一個小的壁厚。優(yōu)選的是，按照本發(fā)明的方法是一種冷軋法，它特別可以在一個冷軋設備上實施。按照本發(fā)明，至少其中一個軋輥裝置具有至少一個缺口，材料在第二階段中的鐓粗過程中流入所述缺口中并且在此產生至少一個局部加厚部。按照本發(fā)明，鐓粗在中間部分的平面內進行，亦即鐓粗力至少幾乎平行于中間部分的平面?zhèn)让嫫鹱饔?。按照本發(fā)明，彎曲繞至少幾乎平行于薄板帶材的縱軸線延伸的彎曲軸線進行。所述至少兩次彎曲可以同時或接連進行。依此第一階段也可以包括多個單個階段。每個軋輥裝置可以具有一個軋輥或多個同心設置的軋輥。薄板帶材特別可以是一種金屬薄板帶材。在第一階段的彎曲可以優(yōu)選通過軋制成型進行。但原則上其他的成型 技術也是可能的。在第一階段的彎曲可以特別在沒有對壁厚產生值得一提的影響下進行，亦即在第一階段壁厚改變最大10%，優(yōu)選最大5%或1%，其中優(yōu)選在第一階段中只設置壁厚的減小而無壁厚的加大。原則上按照本發(fā)明可以設定，保留彎曲并且在成品型材中也仍然存在。由此可以進一步簡化型材制造。作為備選方案可以設定，在鐓粗和加厚以后再取消至少其中一個彎曲，在這種情況下，該彎曲只是一個用于制造加厚部的輔助結構，但它在成品型材中不再存在。按照該實施形式，還進一步增加了在定位加厚部時的自由。按照本發(fā)明，第一軋輥裝置具有一條第一旋轉軸線，而第二軋輥裝置具有一條第二旋轉軸線，其中符合目的的是，各旋轉軸線平行延伸。在兩個軋輥裝置之間形成一個軋輥間隙，薄板帶材穿過該軋輥間隙。例如為了特別有效的力導入有利的是，在薄板帶材的橫截面中看，中間部分在鐓粗時至少幾乎垂直于第一軋輥裝置的旋轉軸線和/或第二軋輥裝置的旋轉軸線延伸。所謂一個至少幾乎垂直的延伸可以特別被理解為，在中間部分特別是在中間部分的各平面?zhèn)让媾c各旋轉軸線之間的角度為90° +/-10°，特別是90° +/-5°，優(yōu)選90° +/-1°。按照該實施形式，因此使中間部分至少幾乎垂直于各軋輥軸線地穿過軋輥間隙，從而通過各軋輥施加的鐓粗力處于中間部分的平面內。一般有利的是，在帶材橫截面內避免側凹，從而符合目的的是，上述角度可以小于90°。本發(fā)明的另一種優(yōu)選的實施形式在于，在薄板帶材的橫截面中看，第一側部分至少幾乎成直角地從中間部分伸出，和/或在薄板帶材的橫截面中看，第二側部分至少幾乎成直角地從中間部分伸出。通過成直角的設置，一方面中間部分的各端部區(qū)域對于各軋輥裝置來說可特別好地接近的，從而設備的費用特別少。另一方面在一種這樣的設置中，在鐓粗期間可以特別簡單和可靠地支承各側部分和/或中間部分，從而避免不期望的變形。所謂一個至少幾乎成直角的伸出可以特別被理解為，相應的側部分與中間部分，特別是相應的側部分的平面?zhèn)让媾c中間部分的各平面?zhèn)让嫘纬梢粋€90° +/-10°的角度，特別是90° +/-5°、優(yōu)選90° +/-1°。一般有利的是，在帶材橫截面內避免側凹，從而符合目的的是，所述角度可以小于90°。本發(fā)明的另一種實施變化方案在于，兩個側部分在中間部分的相對置的各平面?zhèn)让鎻闹虚g部分伸出。依此三個部分在薄板帶材的橫截面中至少幾乎形成一個Z形，其中Z形的兩個外邊通過各側部分形成而Z形的中邊通過中間部分形成。按照該實施變化方案，兩個軋輥裝置在鐓粗期間可以在兩側支承中間部分，從而可以進一步提高制造精度和制造
可靠性。此外符合目的的是，在第二階段中，使薄板帶材在中間部分的至少其中一個端部區(qū)域特別是在兩個端部區(qū)域中局部加厚。該實施形式考慮到，中間部分的各端部區(qū)域，亦即在中間部分與各折彎的凸緣區(qū)域之間的過渡區(qū)域，在一個型材中經常是被特別加載的。該實施形式設定，通過針對性的局部加厚加強這些被特別加載的區(qū)域。按照本發(fā)明的方法也可以與其他的影響板厚的方法像例如帶材型材軋制或帶材邊緣鐓粗進行組合。通過組合按照本發(fā)明產生的局部加厚部與在第二階段或在一個附加的方法階段中在同一薄板帶材上產生的局部變薄部，可以經濟地利用一個很大的壁厚區(qū)域，由此例如在制造型材軌道時可以優(yōu)化材料使用。 特別優(yōu)選的是，在第二階段中，由各軋輥裝置使兩個側部分的至少其中一個變薄，特別是使兩個側部分變薄。按照該實施形式。在第二階段中，利用同一互補的軋輥裝置同時產生各加厚部和各變薄部，從而在型材中在特別少的費用情況下可以產生特別大的壁厚變化。為了加厚的薄板帶材的更大的區(qū)域，有利的可以是，在一個緊接著第二階段的第三階段中，借助兩個另外的作用在中間部分的兩個相對置的端部區(qū)域上的互補的軋輥裝置，使中間部分進一步鐓粗并且在此使局部加厚部加大。也還可以設置其他這樣的鐓粗階段,從而多次減小中間部分的高度并且同樣使加厚部多次加大。在第二階段中，在鐓粗期間可以例如通過各側面的支承輥和/或通過軋輥裝置的一個臺階避免型材變寬。但可能的是，該方法在不使用這種輔助工具或輔助幾何結構情況下也可以實現(xiàn)。本發(fā)明的另一種有利的進一步構成在于，在第一階段中，至少四次彎曲薄板帶材，從而在薄板帶材的橫截面中看，形成一個另外的中間部分，在其相對置的各端部區(qū)域分別成角度地伸出一個側部分，并且在緊接著第一階段的第二階段中，借助兩個互補的軋輥裝置鐓粗兩個中間部分。依此通過兩個軋輥裝置同時鐓粗兩個中間部分并且在此使薄板帶材在至少兩個位置在薄板帶材的橫截面中局部加厚，從而還可以進一步提高方法的經濟性。特別符合目的的是，在薄板帶材的橫截面中看，兩個中間部分至少幾乎平行地延伸。借此可以將鐓粗力特別有效地同時導入兩個中間部分中。所謂至少幾乎平行的延伸可以被理解為，兩個中間部分特別是其各平面?zhèn)让嫘纬梢粋€小于10°的角度，優(yōu)選小于5°或I。。此外有利的是，設置一個共同的側部分，它成角度地從兩中間部分伸出。依此薄板帶材在第一階段以后在薄板帶材的橫截面中可以部分地具有一種U形，其中U形的側邊通過兩個中間部分構成，而U形的中邊通過共同的側部分構成。按照本發(fā)明，在第一階段中產生一種型材形狀，它至少包括一個至少幾乎垂直的部分，即中間部分。接著使該型材形狀穿過各互補的軋輥裝置，它們形成一個軋輥間隙，該軋輥間隙比垂直的中間部分矮些，這導致中間部分被鐓粗。


下面借助一些在各附圖中示意示出的優(yōu)選實施例更詳細地說明本發(fā)明。在各圖示意示出的是圖I至4薄板帶材在一種按照本發(fā)明的方法按照第一種實施形式的各接連的過程階段中的橫剖視圖；和圖5薄板帶材在一種按照本發(fā)明的方法按照第二種實施形式的對應于圖3的過程階段中的橫剖視圖。 起相同作用的各元件在各圖中用相同的標記標明。
具體實施例方式
·
圖I至4示出了薄板帶材在一種按照本發(fā)明的方法的第一實施例的各接連的過程階段中的橫剖視圖。該方法的原材料是一條未彎曲的、平的薄板帶材1，如在圖I中所示的那樣。在該方法的第一階段中，優(yōu)選通過軋制成型兩次彎曲薄板帶材1，其中彎曲繞沿薄板帶材的縱向方向亦即垂直于圖I至4的圖平面延伸的彎曲軸線實現(xiàn)。通過彎曲得到在圖2中所示的階梯形結構，該結構包括一個中間部分10和兩個與其成角度特別是成直角設置的側部分13和14，其中側部分13和14在相對置的端部區(qū)域23或24從中間部分10伸出。兩個側部分13和14在此指向相反的方向，亦即它們分別從中間部分10的相對置的平面?zhèn)让?7或18伸出。因此得到一個橫截面上兩次成直角折彎的結構，其中中間部分10垂直于兩個側部分13和14延伸地設置在兩側部分13、14之間。然后如在圖3中所示的那樣使按圖2變形的薄板帶材I穿過一個構成在兩個對應的軋輥裝置43與44之間的軋輥間隙，其中軋輥裝置43和44分別繞一條旋轉軸線53或54可旋轉。薄板帶材I這樣在兩個軋輥裝置43與44之間穿過，以致在薄板帶材I的橫截面上看，兩個側部分13和14平行于兩條旋轉軸線53和54延伸而中間部分10垂直于兩條旋轉軸線53和54延伸。在薄板帶材I穿過時，如通過各箭頭S說明的那樣，平行于中間部分10的平面和平面?zhèn)让?7、18定向的鐓粗力作用到中間部分10的端部區(qū)域23、24上，這些鐓粗力使中間部分10在其端部區(qū)域23、24內鐓粗和加厚。在鐓粗時排擠的材料可以流入在兩個軋輥裝置43或44上構成在端部區(qū)域23或24的區(qū)域內的缺口 63和64中，并且在此形成加厚部。結果是在圖4中所示的薄板帶材1，其中薄板在中間部分的端部區(qū)域23、24被加厚。為了確保一種特別可靠的材料流動，垂直于兩條旋轉軸線53和54觀察，所述缺口63和64的長度小于中間部分10的縱彎長度。如圖3還示出的那樣，第一軋輥裝置43具有一個直徑較小的區(qū)域91和一個直徑較大的區(qū)域92。同樣第二軋輥裝置44具有一個直徑較小的區(qū)域96和一個直徑較大的區(qū)域95，其中第一軋輥裝置43的直徑較小的區(qū)域91與第二軋輥裝置44的直徑較大的區(qū)域95相對置而第一軋輥裝置43的直徑較大的區(qū)域92與第二軋輥裝置44的直徑較小的區(qū)域96相對置。第一側部分13在區(qū)域91與95之間穿過并且在此優(yōu)選變薄。第二側部分14在區(qū)域92與96之間穿過并且在此同樣優(yōu)選變薄。在第二階段中，中間部分10在鐓粗時橫向于鐓粗力S方向由兩個緊貼平面?zhèn)让?7或18的直徑較大的區(qū)域95和92支承，從而阻止中間部分10的不期望的變形。按照本發(fā)明的一種備選的實施形式的第二步驟亦即鐓粗步驟示于圖5中。按照圖5，在第一步驟中，四次彎曲薄板帶材，從而得到兩個平行延伸的中間部分10和11，它們通過一個共同的側部分14連接。此外從第一中間部分10伸出一個另外的側部分13而從第二中間部分11伸出一個另外的側部分15。共同的側部分14在此與兩個中間部分10和11一起構成一個U形橫截面?？傮w上薄板帶材具有一個帽形橫截面。在圖5所示的鐓粗步驟中，中間部分10和11通過兩個軋輥裝置43、44同時被鐓粗和加厚。在圖5的實施例中，兩個軋輥裝置43、44分別構成為鏡像對稱的。第一軋輥裝置43具有一個直徑較小的區(qū)域71、在旁邊一個居中的直徑較大的區(qū)域72和在旁邊一個另外的直徑較小的區(qū)域73。對應的第二軋輥裝置44具有一個直徑較大的區(qū)域74、在旁邊一個直徑較小的區(qū)域75和在旁邊一個另外的直徑較大的區(qū)域76。在此區(qū)域71和74、72和75以及73和76分別相對置。在鐓粗時，區(qū)域74和72在第一中間部分的各平面?zhèn)让嬷С械谝恢虚g部分10，而區(qū)域72和76在第二中間部分的各平面?zhèn)让嬷С械诙虚g部分11。如圖5的實施例還示出的那樣，至少其中一個外部的側部分13或15可以在側面
借助支承輥103或105支承。這些支承輥103和105可以特別是第二軋輥裝置44的部分。也可以在不同描述的實施例中設置一個或多個側面的作用在薄板帶材10的至少一個端部區(qū)域上的支承輥。
權利要求
1.用于由薄板帶材(I)制造型材的方法，其中 -在一個第一階段中，至少兩次彎曲薄板帶材(I)，從而在薄板帶材(I)的橫截面中看，形成一個中間部分(10)以及兩個成角度地從中間部分(10)的兩個相對置的端部區(qū)域(23、24)伸出的側部分(13、14)，并且 -在一個緊接著第一階段的第二階段中，借助兩個作用在中間部分(10)的兩個相對置的端部區(qū)域(23或24)上的互補的軋輥裝置(43、44)鐓粗中間部分(10)并且在此使薄板帶材(I)局部加厚。
2.按照權利要求I所述的方法，其特征在于，第一軋輥裝置(43)具有一條第一旋轉軸線(53)，而第二軋輥裝置(44)具有一條第二旋轉軸線(54)，并且在薄板帶材(I)的橫截面中看，中間部分(10)在鐓粗時至少幾乎垂直于第一軋輥裝置(43)的旋轉軸線(53)和/或第二軋輥裝置(44)的旋轉軸線(54)延伸。
3.按照上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，在薄板帶材(I)的橫截面中看，第一側部分(13)至少幾乎成直角地從中間部分(10)伸出，并且在薄板帶材(I)的橫截面中看，第二側部分(14)至少幾乎成直角地從中間部分(10)伸出。
4.按照上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，兩個側部分(13、14)在中間部分(10)的相對置的平面?zhèn)让?17、18)從中間部分(10)伸出。
5.按照上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，在第二階段中，使薄板帶材(I)在中間部分(10)的至少其中一個端部區(qū)域(23、24)局部加厚。
6.按照上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，在第二階段中，由軋輥裝置(43、44)使兩個側部分(13、14)的至少其中一個變薄。
7.按照上述權利要求之一所述的方法，其特征在于， -在第一階段中，至少四次彎曲薄板帶材(I )，從而在薄板帶材(I)的橫截面中看，形成一個另外的中間部分(11)，在其相對置的各端部區(qū)域分別成角度地伸出一個側部分(14、15)，并且 -在緊接著第一階段的第二階段中，借助兩個互補的軋輥裝置(43、44)鐓粗兩個中間部分(10、11)。
8.按照權利要求7所述的方法，其特征在于，在薄板帶材(I)的橫截面中看，兩個中間部分(10、11)至少幾乎平行地延伸。
9.按照權利要求7或8所述的方法，其特征在于，在第一階段中，形成一個共同的成角度地從兩個中間部分(10、11)伸出的側部分(14)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于由薄板帶材(1)制造型材的方法，其中，在一個第一階段中，至少兩次彎曲薄板帶材(1)，其中在薄板帶材(1)的橫截面中看，形成一個中間部分(10)以及兩個成角度地從中間部分(10)的兩個相對置的端部區(qū)域(23、24)伸出的側部分(13、14)，并且在一個緊接著第一階段的第二階段中，借助兩個作用在中間部分(10)的兩個相對置的端部區(qū)域(23或24)上的互補的軋輥裝置(43、44)鐓粗中間部分(10)并且在此使薄板帶材(1)局部加厚。
文檔編號B21D35/00GK102873181SQ201210239279
公開日2013年1月16日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權日2011年7月13日
發(fā)明者G·多瑪尼, C·維德納 申請人:喜利得股份公司